Tele-Rehabilitation: Training im Wohnzimmersessel

Um lange stationäre Reha-Maßnahmen zu vermeiden, soll eine neue Technologie die Patienten stärker motivieren, ihre Übungen auch daheim oder etwa in Pausen am Arbeitsplatz durchzuführen. Die Grundlage dafür ist eine Technologie, die Forscher am Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme (Fokus) in Berlin entwickelt haben. 

Das Smartphone macht's möglich

Die neue Methode besteht aus einem Übungseditor, einer Reha-Box und einer mobilen Sensoreinheit, die an das Smartphone angeschlossen wird. Der Therapeut konzipiert im Übungseditor ein Trainingsprogramm, das speziell auf den Patienten zugeschnitten ist und dessen Anspruch sich von Woche zu Woche steigert.

Dieses Programm kann der Patient in seiner Wohnung nutzen - mithilfe der Reha-Box, einer Art Mini-PC für Fernsehgeräte. Der kleine Rechner verfügt über einen Internetanschluss, eine Kamera und ein Mikrofon. Auf dem Fernsehbildschirm sieht der Patient Übungsabläufe, die er nachmachen kann. Die Reha-Box analysiert die Daten, die die Kamera vom übenden Patienten aufnimmt.

Zuvor werden mit einer Software die Körperdaten jedes Patienten in drei Dimensionen modelliert und auf ein biomechanisches Computermodell übertragen. Sind die Angaben ausgewertet, sendet die Box sie via Internet an das Reha-Zentrum, wo der Therapeut den Fortschritt des Patienten nachvollzieht und Übungen entsprechend anpasst.

Sensoren messen Vitaldaten

Neben den Bewegungsdaten ist es für den Therapeuten wichtig, die Vitaldaten des Patienten zu kennen - also Puls, Sauerstoffsättigung und gegebenenfalls auch EKG. So kann er nicht nur einschätzen, ob der Betroffene die Übungen richtig ausführt, sondern auch, wie stark sie ihn belasten. Das ist besonders wichtig bei Menschen, die eine Herz-Kreislauf-Erkrankung haben.

"Wir haben daher zusätzlich eine mobile Einheit entwickelt", sagt Dr. Michael John, Projektleiter am Fokus. "Sensoren in einem Brustgurt, einer Uhr oder einem Walking-Stock messen die Vitaldaten wie Puls und Blutdruck oder Bewegungsqualität und senden sie an ein Smartphone."

Ein Pieps ertönt bei zu hohem Puls

Über den Übungseditor kann der Therapeut Schwellwerte einstellen: Steigt etwa der Puls des Patienten über einen Wert an, der für ihn als Limit eingegeben wurde, ertönt ein Warnsignal. Die mobile Einheit ergänzt einerseits die Reha-Box, soll dem Patienten künftig aber auch ermöglichen, seine Übungen unterwegs durchzuführen, etwa beim Walken in der Freizeit oder in der Pause im Büro.

"Wir arbeiten daran, auch mit der mobilen Einheit die Bewegungsqualität des Patienten analysieren zu können. Dazu verwenden wir Motion-Tracking-Sensoren, die die Bewegungen der Gliedmaßen zueinander und im Raum analysieren", erläutert John.

Geräte sollen miteinander sprechen

Ein weiterer Punkt, an dem die Forscher momentan arbeiten, ist ein Übertragungsstandard für die Bewegungsdaten. Wie standardisiert man diese Werte, damit sie von verschiedenen Geräten gelesen werden können? Für die Vitaldaten gibt es einen solchen Standard bereits. Er spezifiziert, wie die Daten zwischen den Geräten übertragen werden, und sorgt so dafür, dass sie zwischen Sensoren, Smartphone und medizinischen Geräten verschiedener Hersteller fehlerfrei übermittelt werden.

"Für die Bewegungsdaten entwickeln wir einen solchen Standard gemeinsam mit Ärzten und Therapeuten", so John. Ab Februar 2013 folgt nun der Feldtest mit einer größeren Gruppe von Patienten, ab Sommer 2013 könnte das System dann einsatzbereit sein.